MXPA01013372A - Procesos para fabricar nucleos absorbentes desechables, y un aparato para llevar a cabo el proceso. - Google Patents

Abstract

Esta invencion provee un proceso y un aparato (38) para la manufactura de nucleos absorbentes desechables a partir de una trama continua (40), en donde se corta una pluralidad de primeros y segundos elementos de nucleo (40a, 40b) de la misma trama continua (40). El objeto de la invencion se logra por medio de girar cada uno de los elementos primero y segundo (40a, 40b) alrededor de ejes perpendiculares al plano del elemento de nucleo y posteriormente combinar un primer elemento de nucleo (40a) y un segundo elemento de nucleo (40b) en relacion proxima para formar el nucleo absorbente. Preferiblemente, cada uno de los elementos de nucleo primero y segundo (40a, 40b) son girados a traves de 90° en direcciones que giran al contrario.

Description

PROCESO PARA FABRICAR NÚCLEOS ABSORBENTES DESECHABLES, Y UN APARATO PARA LLEVAR A CABO EL PROCESO La invención se relaciona con un proceso para fabricar núcleos absorbentes desechables, perfilados, sin desperdicio del material absorbente del núcleo; y a un aparato para llevar a cabo el proceso. En particular, los pañales o calzones de entrenamiento pueden ser hechos por medio del proceso de la invención teniendo núcleos absorbentes con una forma de reloj de arena para ajustar mejor alrededor de las piernas del usuario, pero el proceso también puede aplicarse a artículos femeninos de higiene, artículos para la incontinencia de adultos y otros artículos absorbentes desechables. Los artículos absorbentes desechables han llegado a ser muy populares en el comercio hoy en día. Muchos de estos artículos incluyen características tales como núcleos absorbentes que proporcionan una variedad de funciones incluyendo las características mejoradas de contención y el ajuste mejor, más cómodo. Una consideración que se pasa por alto en la construcción de un artículo absorbente desechable es el costo de fabricación del artículo, incluyendo el costo de materiales. La ¡nvención presente proporciona métodos para fabricar núcleos absorbentes para artículos absorbentes con poco o sin material desperdiciado. Por lo tanto, los núcleos absorbentes hechos por medio del proceso de la invención presente pueden proporcionarse a costos relativamente menores que muchos de los núcleos absorbentes que son actualmente fabricados utilizando técnicas en las cuales el material es desperdiciado. Los procesos que reducen o evitan el desperdicio de material se divulgan en las referencias siguientes. La patente de los Estados Unidos No. 4 760 764, expedida el 2 de agosto de 1988, se relaciona con métodos de fabricación de pañales desechables que tienen un perfil de "cronómetro de huevo7 Se propone reducir los costos de producción haciendo el -=— mri-Ari uso efectivo del núcleo absorbente, y en particular evitando el desperdicio recortando y desechando una parte del núcleo absorbente. Esto se logra proporcionando "paneles anidados" en una trama de panel de lado simple y luego volviendo a arreglar los paneles, por ejemplo como se muestra en la Figura 4 de la patente para formar una almohadilla absorbente. La publicación internacional WO 96/21411 , publicada el 18 de julio de 1996, divulga un método para fabricar núcleos absorbentes formados o contorneados hechos a partir de piezas o capas múltiples. En donde las piezas o capas múltiples son cortadas de la misma trama continua con "desperdicio nulo". Es un objeto de la presente invención proporcionar un método alternativo para lograr los beneficios de ahorro de desperdicio, y la reducción asociada de los costos de material. La invención presente proporciona un proceso y aparato para la fabricación de núcleos absorbentes desechables a partir de una trama continua, en donde una pluralidad de elementos de núcleo primero y segundo, son cortados de la misma trama continua.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El objeto de la invención es logrado girando cada uno de los elementos de núcleo primero y segundo alrededor de ejes perpendiculares al plano del elemento de núcleo y posteriormente combinando un primer elemento de núcleo y un segundo elemento de núcleo en relación cercana para formar el núcleo absorbente. Preferiblemente, cada uno de los elementos de núcleo primero y segundo son girados a través de 90° en direcciones que giran mutuamente al contrario. Í¡íSÉtÉ, !á ¿.„ti í.xá,-t -Tr i ' -frHiffV BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un aparato para utilizarse en el proceso de la ¡nvención presente. La Figura 2 muestra una vista en elevación lateral del aparato de la Figura 1. Las Figuras 3a y 3b muestran vistas en elevación posterior y frontal del aparato de la Figura 1. La Figura 4 muestra una vista esquemática en elevación lateral de un ensamble de la línea de producción que comprende un aparato de la invención presente. La Figura 5a muestra una vista en planta de los elementos del núcleo después de cortar, de acuerdo con una modalidad del proceso de la invención presente. La Figura 5b muestra una vista en planta de un núcleo absorbente hecho por medio de combinar un primer elemento de núcleo y un segundo elemento de núcleo de la Figura 5a.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los artículos de manejo de la incontinencia, tal como los pañales desechables que no son de tela, han utilizado tradicionalmente estructuras absorbentes que comprenden masas de fibras enredadas, es decir, tramas fibrosas no tejidas. Estas tramas embeben fluidos acuosos, incluyendo los fluidos descargados del cuerpo, tanto por un mecanismo de absorción en donde el fluido es captado por el material de fibra mismo, y especialmente mediante un mecanismo de efecto de mecha o acción capilar en donde el fluido es adquirido mediante, distribuido a través de y almacenado dentro de los intersticios capilares dentro de las fibras. Estas tramas a menudo comprenden capas de - <?*:.. fibras absorbentes compactadas de manera suelta, de baja densidad, tal como las tramas de algodón cardado, las fibras de celulosa colocadas con aire, fibras de pulpa de madera triturada, y similares. Las tramas fibrosas utilizadas en dichos artículos absorbentes también frecuentemente incluyen ciertos materiales absorbentes de gelificación usualmente referidos como materiales de "hidrogeles", "superabsorbentes" o de "hidrocoloide" para almacenar cantidades mayores de los fluidos descargados del cuerpo. La tecnología conocida para fabricar dichos núcleos incluye la colocación con aire de las fibras en cavidades formadas sobre un tambor apantallado para formar la figura del núcleo y controlar la cantidad de material utilizado por núcleo. El sobre-relleno en exceso 10 de las cavidades formadas se remueve y se regresa hacia la corriente de aire de entrada mediante un rodillo de ensambladura. Los materiales absorbentes de gelificación (AGM) son añadidos a la corriente de aire junto con los materiales de fibra. Este proceso permite muchas formas alternativas que se producen por vía de cambios en la configuración de la pantalla o malla, tambor de colocación. Por lo tanto, la forma del material se logra a través 15 de "moldear" las fibras en las cavidades formadas. Este proceso proporciona la forma sin recortar, lo cual es cambio resulta en desperdicio mínimo. Ejemplos de dichos núcleos se divulgan en la patente de los Estados Unidos No. 4 673 402, expedida el 16 de junio de 1987 y patente de los Estados Unidos No. 4 935 022, expedida el 19 de junio de 1990. Un material absorbente alternativo potencialmente capaz de proporcionar 20 el transporte capilar del fluido sería las espumas poliméricas de celda abierta. Si se hacen de manera apropiada, las espumas poliméricas de celda abierta pueden proporcionar características de adquisición capilar de fluido, transporte y almacenamiento requerido para utilizarse en núcleos absorbentes de alto desempeño para artículos absorbentes tales como pañales. Los artículos absorbentes que contienen dichas espumas pueden 25 poseer la integridad deseable en húmedo, puede proporcionar el ajuste adecuado en todo el período total que se lleva puesto el artículo, y puede evitar los cambios de forma durante el uso. Además, los artículos que contienen dichas estructuras de espuma pueden ser más fáciles de fabricar a una escala comercial. Por ejemplo, los núcleos absorbentes del pañal pueden ser simplemente troquelados de hojas continuas de espuma y pueden estar diseñadas para tener integridad y uniformidad considerablemente mayor que los núcleos absorbentes fibrosos colocados con aire que contienen materiales absorbentes de gelificación en partículas. Los núcleos absorbente formados o contorneados elaborados a partir de materiales de espuma de celda abierta se divulgan en la patente de los Estados Unidos No. 5 147 345 expedida el 15 de septiembre de 1992. Esta patente describe núcleos absorbentes que comprenden un componente de adquisición/distribución que puede ser fibroso o basado en espuma, así como un componente de almacenamiento/redistribución del fluido que comprende una espuma polimérica de celda abierta, flexible, hidrofílica. La Figura 9 describe uno de dicho núcleo formado contorneado que tiene una capa de redistribución/almacenamiento de fluido en forma de reloj de arena que comprende una espuma absorbente de celda abierta. La formación de los núcleos o capas absorbentes formados o contorneados a partir de materiales de espuma no está sin problemas. La capa de espuma en forma de reloj de arena es típicamente hecha a partir de una pieza de espuma simple rectangular. Esta pieza de espuma rectangular no puede ser ranurada, cortada o separada de otra manera de la pieza en forma de reloj de arena. Al llevar a cabo estas operaciones, se puede crear una cantidad significante de desperdicio de espuma no utilizable En realidad se ha encontrado que en la formación de las piezas de espuma en forma de reloj de arena, tanto como 15% a 25% del material total de espuma utilizado puede terminar como desperdicio no utilizable. La invención presente se relaciona con un proceso y aparato para formar un núcleo absorbente que tiene "desperdicio nulo", eliminando de esta manera los pasos de desechar o reciclar el material sobrante. i.. ¿ I i ..íÁá ?te La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un aparato 38 de acuerdo con la presente invención. El aparato comprende un tambor giratorio 60. El tambor 60 aplica elementos de núcleo discretos primero y segundo 40a, 40b a una trama receptora 1. En la Figura 1 , la trama de entrada 40 se alimenta al aparato 38 y es cortada en un patrón anidado (ver, por ejemplo, la Figura 5) y los elementos de núcleo discretos primero y segundo 40a, 40b de las tramas entrantes son retenidas sobre copas de vacío 80a, 50 b las cuales están dispuestas alrededor de la circunferencia del tambor giratorio 60. La trama receptora 1 ; la trama de entrada 40; y el rodillo de corte 39 no son mostrados en la Figura 1 para simplificar esta ilustración. El tambor 60 es girado alrededor de un eje principal del aparato. En la modalidad ¡lustrada en las Figuras 1 , 2, 3a y 3b, el eje principal está orientado de manera horizontal, pero este eje principal no necesariamente necesita estar horizontal en todos los casos. Las copas de vacío 80a, 80b están montadas sobre flechas giratorias 81 y son capaces de girar alrededor de un eje A el cual es radial con respecto al tambor 60. Las copas de vacío alternas 80a, 80b son capaces de girar en direcciones que giran mutuamente al contrario, preferiblemente más o menos 90° a partir de la posición de inicio. Los medios para proporcionar la rotación de cada una de las flechas giratorias 81 pueden ser adecuadamente provistos mediante un arreglo de piñón y cremallera, y un rodillo que mueve alrededor de una leva que gira la copa. La leva que gira la copa está formada de tal manera que el piñón y la cremallera operan para girar las copas de vacío alternas 80b a través de 90° durante una primera parte del ciclo, antes de la transferencia del segundo elemento de núcleo, 40 b de la trama de entrada hacia la trama receptora 1 , y luego regresar las copas de vacío 80b hacia su orientación original girándolas de regreso a través de menos de 90° durante una segunda parte del ciclo después de la transferencia. í^í ?.A i.Z.i. .A,-,. - A -tjJIlA í- Í.-Í Además, durante la primera parte del ciclo, la leva que levanta la copa actúa para "levantar" la copa de vacío 80b radialmente hacia afuera del tambor 60. Esta acción ayuda a aplicar el segundo elemento de núcleo 40b de la trama de entrada 40 a la trama receptora 1 en un paso de transferencia. Durante la segunda parte del ciclo, después de que el elemento de núcleo cortado 40b de la trama de entrada ha sido transferido a la trama receptora 1 , las copas de vacío 80b son "retiradas" radialmente hacia adentro con respecto del tambor 60. Durante la segunda parte del ciclo, o posterior a la segunda parte del ciclo, las copas de vacío 80a (es decir, aquellas copas de vacío que no han sido giradas durante la primera parte del ciclo) son giradas a través de menos de 90° y son "levantadas" radialmente hacia afuera del tambor 60. Esta acción ayuda a aplicar los primeros elementos de núcleo 40a de la trama de entrada 40 a la trama receptora 1 en una etapa de transferencia. Finalmente, las copas de vacío 80a son "retiradas" radialmente hacia adentro con respecto al tambor 60, y el ciclo está listo para repetirse. En la modalidad de la invención mostrada en las Figuras 1 y 2, los elementos de núcleo primero y segundo 40a y 40b son girados a través de más de 90° y menos de 90° respectivamente a fin de proporcionar un núcleo en forma de reloj de arena adecuado para utilizarse en un artículo absorbente tal como un pañal. Típicamente, se ensambla un artículo absorbente a partir de un elemento absorbente de almohadilla, o núcleo el cual está encerrado entre una hoja superior permeable al líquido y una hoja posterior impermeable al líquido. En una modalidad preferida, los núcleos están compuestos de fieltro de aire o espuma, dentro de una envoltura de tisú celulósico, para proporcionar integridad al núcleo durante el uso. La hoja posterior está recubierta sobre su superficie interna con gotas o espirales de adhesivo, para fijar la hoja posterior al núcleo. Las bandas de elástico continuas son alimentadas desde los rodillos de control o dosificación después de la boquilla de pegamento. Un arreglo de enrollado en S de los rodillos que alimentan las bandas de elástico reduce al mínimo la deformación de la banda elástica y permite el control exacto de la velocidad del elástico. Las bandas elásticas son alimentadas en la dirección de transporte a una velocidad menor que los núcleos, la hoja posterior y la hoja superior, de tal suerte que se estiran las bandas elásticas. En una modalidad particularmente preferida de la presente invención una trama receptora (la cual puede ser, por ejemplo, ya sea la hoja superior o la hoja posterior) pasa a una velocidad de transporte constante hacia el lado de avance normal 4 de un ensamble 2 para cambiar periódicamente la velocidad de la trama (ilustrada en la Figura 4). En el ensamble 2, la trama receptora 1 puede ser hecha ir más lento, o detenida y es puesta en contacto por el aparato de la invención 38. El aparato 38 comprende medios para proporcionar elementos de núcleo. La trama 1 sale del lado de avance hacia afuera 6 del ensamble 2 a una velocidad constante de trama. La velocidad de las porciones de la trama receptora situadas corriente arriba y corriente abajo del ensamble 2 a lo largo de la trayectoria corriente arriba 3 y de la trayectoria corriente abajo 5 no es afectada por el cambio en la velocidad de aquellas partes de la trama receptora 1 que están pasando a través del ensamble 2. La Figura 4 muestra el ensamble 2 para cambiar la velocidad de una trama receptora flexible 1 de resistencia a la rasgadura relativamente baja. Por flexible, se da a entender que la trama receptora 1 puede transportarse a lo largo de una trayectoria curvilínea y que adaptará su forma para conformar a la trayectoria. La trama receptora 1 está formada de material flexible, tal como papel, fieltro de aire, plástico, etc. y puede estar compuesta de la hoja superior 121 , la hoja posterior 123 o cualquier combinación de las mismas. La trama receptora 1 es transportada a lo largo de la trayectoria corriente arriba 3 con una velocidad de transporte constante V0, en la dirección de la máquina F. La . i trayectoria corriente arriba 3 está formada por la longitud de la trama receptora 1 que se extiende hacia la derecha del primer rodillo de guía 9 en la Figura 4, y el cual está moviendo hacia el lado de avance normal o hacia adentro 4 del ensamble. Después de pasar a través del ensamble, la trama receptora 1 sale en el lado de avance hacia afuera 6 y es transportada a la velocidad constante V0 a lo largo de la trayectoria corriente abajo 5, la cual extiende a la izquierda del rodillo de guía 11. Las trayectorias de corriente arriba y corriente abajo no necesitan corresponder a la dirección de la máquina, y pueden ser formadas por trayectorias en línea recta o curvilíneas. Los rodillos de guía 9 y 11 están giratoriamente conectados al bastidor 35. Los rodillos de guía 9, 11 tienen una posición fija. La trama receptora 1 es enlazada alrededor de un rodillo transportador corriente arriba y uno corriente abajo 13, 15 los cuales están montados sobre de una corredera o guía 41. La corredera 41 es cíclicamente trasladada a lo largo del bastidor 35, generalmente paralela a la dirección de la máquina F, por medio de un motor de impulsión 36. Una trayectoria intermedia 7a, 7b, 7c de la trama receptora 1 se sitúa entre el rodillo de guía corriente arriba 9 y el rodillo de guía corriente abajo 11 , y comprende una primera sección 7a y una tercera sección 7c, de longitud variable, situada entre el rodillo de guía corriente arriba 9 y el rodillo de transporte corriente arriba 13 y el rodillo de transporte corriente abajo 15 y el rodillo de guía corriente abajo 11 , respectivamente. La segunda sección 7c de la trayectoria intermedia 7 se sitúa entre los rodillos de transporte 13 y 15 y es de longitud constante. A causa de la simetría de la trayectoria intermedia 7a, 7b, 7c, el incremento en la longitud de la primera sección 7a, al ocurrir el desplazamiento de la corredera 41 opuesto a la dirección de la máquina F y lejos de la posición de equilibrio 39, es compensado por medio de una disminución igual en la longitud de la tercera sección 7c, y viceversa. Ya que la longitud de la segunda sección 7b es constante, la trayectoria A. J ii rfAl .i . ,. t intermedia total 7a, 7b, 7c es independiente de la posición de la corredera 41 con respecto al bastidor 35. Cuando la parte de la trama receptora que se localiza a lo largo de la segunda sección 7b de la trayectoria intermedia 7a, 7b, 7c, está fija (o por lo menos es más lenta que la velocidad de la trama V0) con relación al bastidor 35, la trama 1 está en contacto con el medio aplicador 38 el cual está posicionalmente fijo o estacionario (o por lo menos más lento) con respecto al bastidor 35. Después de que ha interactuado el aparato 38 con la trama receptora 1 , la trama es acelerada a lo largo de la sección 7b de la trayectoria intermedia hacia el lado de avance de salida 6 del ensamble 2, y es suministrada a la trayectoria corriente abajo 5 con la velocidad de la trama V0. Los rodillos de guía 9, 11 y los rodillos de transporte 13, 15 son impulsados mediante un miembro de impulsión en la forma de un circuito cerrado 50 y poleas 52, 53 y 54. El circuito 50 está parcialmente paralelo a la trayectoria intermedia 7a, 7b, 7c. El circuito cerrado 50 es impulsado a una velocidad constante que es igual a la velocidad de transporte V0, de la trama 1 mediante un motor simple de impulsión 51. Impulsando los rodillos de guía 9, 11 y los rodillos de transporte 13, 15, se reduce al mínimo la tensión ejercida sobre la trama y puede limitarse a las fuerzas de aceleración, las cuales- están actuando para cambiar la velocidad de la trama. Detalles adicionales del ensamble adecuado se divulgan en la patente europea AP-A-0 652 175, publicada el 10 de mayo de 1995. La Figura 5 muestra una trama 40 que ha sido cortada en elementos discretos de núcleo 40a, 40b. Los segundos elementos de núcleo 40b son posteriormente girados alrededor de su eje A. Los elementos de núcleo primero y segundo 40a, 40b son ya sea mutuamente adheridos, o son adheridos a la trama receptora 1 , o ambos. Esto puede ser hecho utilizando cualquier método convencional tal como pegando con adhesivos, tal mt ? A. aaJ J to..*.jfr..¿¿¿-.«ai.,..: , .. „..-..„._ . A «J.. _ ...... - a&Éfafat,. como adhesivos de fusión térmica, o utilizando componentes auto-adhesivos, o mediante el uso de soldadura ultrasónica, sellado con calor, o similar.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para la fabricación de núcleos absorbentes desechables a partir de una trama continua, en donde se corta una pluralidad de elementos de núcleo primero y segundo a partir de la misma trama continua, caracterizado porque el núcleo absorbente se forma por girar cada uno de los elementos de núcleo primero y segundo alrededor de ejes (A) perpendiculares al plano del elemento de núcleo y posteriormente combinando un primer elemento de núcleo y un segundo elemento de núcleo en relación cercana para formar el núcleo absorbente.

2. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1 , en donde cada uno de los elementos de núcleo primero y segundo son girados por 90° en direcciones de rotación mutuamente al contrario.

3. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en donde la trama continua se hace a partir de fibras colocadas con aire o espuma, muy preferiblemente espuma.

4. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la trama receptora es alimentada con relación a un bastidor fijo a lo largo de una trayectoria corriente arriba, una trayectoria corriente abajo, y una trayectoria intermedia comprendida entre la trayectoria corriente arriba y la trayectoria corriente abajo, teniendo la trama a lo largo de la trayectoria corriente arriba y a lo largo de la trayectoria corriente abajo una velocidad de transporte sustancialmente constante, en donde la trama receptora mueve a lo largo de un rodillo de guía corriente arriba y uno corriente abajo que están fijos de manera de traslación con relación al bastidor 35 y a lo largo de un rodillo de transporte corriente arriba y corriente abajo que son periódicamente desplazados con relación a los rodillos de guía alrededor de una posición de # transferencia, y en donde los elementos disctfetos de núcleo son aplicados a la trama receptora cuando está en la posición de transferencia.

5. Un proceso de conformidad con la reivindicación 4, en donde el desplazamiento periódico de los rodillos de transporte alrededor de la posición de transferencia ocurre a una frecuencia de entre 1 Hz y 100 Hz, preferiblemente de entre 1 Hz y IOHz.

6. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la trama receptora comprende ya sea una hoja superior permeable al líquido o una hoja posterior impermeable al líquido.

7. Un aparato para la fabricación de núcleos absorbentes desechables a partir de una trama continua, en donde el aparato comprende un medio para cortar una pluralidad de elementos de núcleo primero y segundo a partir de la misma trama continua, caracterizado porque el aparato comprende además medios para formar el núcleo absorbente girando cada uno de los elementos de núcleo primero y segundo alrededor de ejes (A) perpendiculares al plano del elemento de núcleo y combinando posteriormente un primer elemento de núcleo y un segundo elemento de núcleo en relación cercana para formar el núcleo absorbente.

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7 que comprende un tambor giratorio para aplicar los elementos de núcleo discretos primero y segundo a una trama receptora, y que comprende además copas de vacío que están dispuestas alrededor de la circunferencia del tambor giratorio.

9. Un aparato de conformidad con la reivindicación 8, en donde cada una de las copas de vacío son capaces de girar alrededor de un eje perpendicular al plano de los elementos de núcleo, preferiblemente por medios de cremallera y piñón. Esta invención provee un proceso y un aparato (38) para la manufactura de núcleos absorbentes desechables a partir de una trama continua (40), en donde se corta una pluralidad de primeros y segundos elementos de núcleo (40a, 40b) de la misma trama continua (40). El objeto de la invención se logra por medio de girar cada uno de los elementos primero y segundo (40a, 40b) alrededor de ejes perpendiculares al plano del elemento de núcleo y posteriormente combinar un primer elemento de núcleo (40a) y un segundo elemento de núcleo (40b) en relación próxima para formar el núcleo absorbente. Preferiblemente, cada uno de los elementos de núcleo primero y segundo (40a, 40b) son girados a través de 90° en direcciones que giran al contrario. o i 1 3 2